Сенсорның биш дизайн осталыгы һәм техник күрсәткечләре

Җир өслегендә һәм безнең тирә-юньдәге киңлекләрдә сенсорлар саны арта бара, дөньяны мәгълүматлар белән тәэмин итә. Бу арзан сенсорлар - Әйберләр интернеты үсешенең һәм җәмгыятебез очрашкан санлы революциянең төп хәрәкәтләндергече, ләкин сенсорлардан мәгълүматларга тоташу һәм аларга керү һәрвакытта да җиңел яки туры килми. Бу мәкаләдә сенсорларның техник индексы, 5 дизайн осталыгы һәм OEM предприятиеләре тәкъдим ителәчәк.

Беренчедән, техник индекс - продуктның эшчәнлеген характерлау өчен объектив нигез. Техник күрсәткечләрне аңлау, продуктны дөрес сайлау һәм куллануга ярдәм итү. Сенсорның техник күрсәткечләре статик күрсәткечләргә һәм динамик күрсәткечләргә бүленә. Статик күрсәткечләр, нигездә, статик үзгәрүчәнлек шартларында сенсорның эшчәнлеген тикшерә, шул исәптән чишелеш, кабатланучанлык, сизгерлек, сызыклылык, кире кайту хатасы, бусага, сыдырылу, тотрыклылык һ.б. Динамик индекс, нигездә, ешлык реакциясе һәм баскыч реакциясе кебек тиз үзгәрү шартларында сенсорның эшчәнлеген тикшерә.

Сенсорның күпсанлы техник күрсәткечләре аркасында төрле мәгълүматлар һәм әдәбият төрле яктан сурәтләнә, шуңа күрә төрле кешеләр төрлечә аңлыйлар, хәтта аңлашылмаучанлыклар һәм ике төрлелекләр дә бар. Моның өчен сенсор өчен түбәндәге берничә төп техник күрсәткеч аңлатыла:

1, карар һәм карар:

Билгеләмә: Чишелеш - сенсор сизә алган иң кечкенә үлчәнгән үзгәреш. Чишелеш - чишелешнең тулы масштаблы кыйммәткә нисбәте.

1 нче аңлатма: Чишелеш - сенсорның иң төп күрсәткече. Ул сенсорның үлчәнгән объектларны аеру сәләтен күрсәтә. Сенсорның башка техник характеристикалары чишелеш ягыннан минималь берәмлек буларак сурәтләнә.

Цифрлы дисплейлы сенсорлар һәм приборлар өчен, чишелеш күрсәтеләчәк минималь саннар санын билгели. Мәсәлән, электрон цифрлы суппортның чишелеше 0,01 мм, ә индикатор хатасы ±0,02 мм.

2 нче аңлатма: Чишелеш - берәмлекләре булган абсолют сан. Мәсәлән, температура датчигының чишелеше 0,1℃, тизләнеш датчигының чишелеше 0,1g һ.б.

3 нче аңлатма: Чишелеш - чишелешкә бәйле һәм бик охшаш төшенчә, икесе дә сенсорның үлчәүгә карата чишелешен күрсәтә.

Төп аерма шунда ки, чишелеш сенсор чишелешенең проценты буларак күрсәтелә. Ул чагыштырмача һәм үлчәмсез. Мәсәлән, температура сенсорының чишелеше 0,1℃, тулы диапазон 500℃, чишелеш 0,1/500=0,02%.

2. Кабатланырлык:

Билгеләмә: Сенсорның кабатланучанлыгы - үлчәү бер үк шартларда бер үк юнәлештә берничә тапкыр кабатланганда үлчәү нәтиҗәләре арасындагы аерма дәрәҗәсен күрсәтә. Шулай ук ​​кабатлау хатасы, кабатлау хатасы һ.б. дип тә атала.

1 нче аңлатма: Сенсорның кабатланучанлыгы - бер үк шартларда алынган берничә үлчәү арасындагы аерма дәрәҗәсе булырга тиеш. Әгәр үлчәү шартлары үзгәрсә, үлчәү нәтиҗәләре арасындагы чагыштыручанлык юкка чыгачак, бу кабатланучанлыкны бәяләү өчен нигез булып кулланылырга мөмкин түгел.

2 нче аңлатма: Сенсорның кабатланырлык дәрәҗәсе сенсорның үлчәү нәтиҗәләренең дисперсиясен һәм очраклылыгын күрсәтә. Мондый дисперсия һәм очраклылыкның сәбәбе шунда ки, сенсор эчендә һәм тышында төрле очраклы бозылулар һичшиксез була, нәтиҗәдә сенсорның соңгы үлчәү нәтиҗәләре очраклы үзгәрүчәннәрнең үзенчәлекләрен күрсәтә.

3 нче аңлатма: Очраклы үлчәүнең стандарт тайпылышы кабатланырлык санлы гыйбарә буларак кулланылырга мөмкин.

4 нче аңлатма: Берничә тапкыр кабатланган үлчәүләр өчен, барлык үлчәүләрнең уртачасы соңгы үлчәү нәтиҗәсе буларак алынса, югарырак үлчәү төгәллегенә ирешергә мөмкин. Чөнки уртачаның стандарт тайпылышы һәр үлчәүнең стандарт тайпылышыннан күпкә кечерәк.

3. Сызыклылык:

Билгеләмә: Сызыклылык (Сызыклылык) сенсор керү һәм чыгу кәкресенең идеаль туры сызыктан тайпылуын аңлата.

1 нче аңлатма: Идеаль сенсор керү/чыгу мөнәсәбәте сызыклы булырга тиеш, ә аның керү/чыгу кәкресе туры сызык булырга тиеш (түбәндәге рәсемдә кызыл сызык).

Шулай да, чын сенсорда төрле хаталар бар, нәтиҗәдә, чын керү һәм чыгу кәкресе идеаль туры сызык түгел, ә кәкре була (түбәндәге рәсемдә яшел кәкре).

Сызыклылык - сенсорның чын характеристикасы һәм оффлайн сызык арасындагы аерма дәрәҗәсе, шулай ук ​​сызыклы булмаганлык яки сызыклы булмаган хата дип тә атала.

2 нче аңлатма: Сенсорның чын характеристик кәкресе һәм идеаль сызык арасындагы аерма төрле үлчәү зурлыкларында төрле булганлыктан, аерманың максималь кыйммәтенең тулы диапазон кыйммәтенә нисбәте еш кына тулы диапазон диапазонында кулланыла. Әлбәттә, сызыклылык та чагыштырмача зурлык.

3 нче аңлатма: Гомуми үлчәү ситуациясе өчен сенсорның идеаль сызыгы билгесез булганлыктан, аны алу мөмкин түгел. Шуңа күрә еш кына компромисс ысулы кулланыла, ягъни сенсорның үлчәү нәтиҗәләрен турыдан-туры кулланып, идеаль сызыкка якын булган туры килү сызыгын исәпләү. Конкрет исәпләү ысулларына оч ноктасы сызыгы ысулы, иң яхшы сызык ысулы, иң кечкенә квадратлар ысулы һ.б. керә.

4. Тотрыклылык:

Билгеләмә: Тотрыклылык - сенсорның билгеле бер вакыт эчендә үз эшчәнлеген саклап калу сәләте.

1 нче аңлатма: Тотрыклылык - сенсорның билгеле бер вакыт аралыгында тотрыклы эшләвен тикшерү өчен төп күрсәткеч. Сенсорның тотрыксызлыгына китерә торган факторларга, нигездә, температура тайпылышы һәм эчке көчәнешнең китүе керә. Шуңа күрә тотрыклылыкны яхшырту өчен температураны компенсацияләүне һәм картаюны эшкәртүне арттыру файдалы.

2 нче аңлатма: Вакыт аралыгы озынлыгына карап, тотрыклылыкны кыска вакытлы тотрыклылыкка һәм озак вакытлы тотрыклылыкка бүлеп була. Күзәтү вакыты бик кыска булганда, тотрыклылык һәм кабатланучанлык якын була. Шуңа күрә тотрыклылык индексы, нигездә, озак вакытлы тотрыклылыкны тикшерә. Вакытның конкрет озынлыгы, куллану мохитенә һәм таләпләренә карап билгеләнә.

3 нче аңлатма: Абсолют хата да, чагыштырма хата да тотрыклылык индексының санлы чагылышы өчен кулланылырга мөмкин. Мәсәлән, деформация тибындагы көч сенсорының тотрыклылыгы 0,02%/12 сәгать тәшкил итә.

5. Үрнәк алу ешлыгы:

Билгеләмә: Үрнәк алу ешлыгы сенсор тарафыннан вакыт берәмлегенә үрнәкләнергә мөмкин булган үлчәү нәтиҗәләре санын күрсәтә.

1 нче аңлатма: Дискретизация ешлыгы - сенсорның динамик характеристикаларының иң мөһим күрсәткече, ул сенсорның тиз җавап бирү сәләтен чагылдыра. Дискретизация ешлыгы - үлчәү тиз үзгәргән очракта тулысынча исәпкә алынырга тиешле техник күрсәткечләрнең берсе. Шеннонның дискретизация законы буенча, сенсорның дискретизация ешлыгы үлчәнгәннең үзгәрү ешлыгыннан 2 тапкырдан ким булмаска тиеш.

2 нче аңлатма: Төрле ешлыклар кулланылганда, сенсорның төгәллеге дә шуңа бәйле рәвештә үзгәрә. Гомумән алганда, үрнәк алу ешлыгы югарырак булган саен, үлчәү төгәллеге түбәнрәк була.

Сенсорның иң югары төгәллеге еш кына иң түбән үрнәк алу тизлегендә яки хәтта статик шартларда да алына. Шуңа күрә сенсор сайлаганда төгәллек һәм тизлек исәпкә алынырга тиеш.

Сенсорлар өчен биш дизайн киңәше

1. Автобус коралыннан башлагыз

Беренче адым буларак, инженер билгесезлекне чикләү өчен башта сенсорны шина коралы аша тоташтыру ысулын кулланырга тиеш. Шина коралы шәхси компьютерны (PC), аннары сенсорның I2C, SPI яки сенсорга "сөйләшергә" мөмкинлек бирә торган башка протоколына тоташтыра. Шина коралы белән бәйле ПК кушымтасы билгесез, аутентификацияләнмәгән кертелгән микроконтроллер (MCU) драйверы булмаган мәгълүматларны җибәрү һәм алу өчен билгеле һәм эшли торган чыганак бирә. Шина утилитасы контекстында, эшкәртүче кертелгән дәрәҗәдә эшләргә тырышканчы, бүлекнең ничек эшләвен аңлау өчен хәбәрләр җибәрә һәм ала ала.

2. Python телендә тапшыру интерфейсы кодын языгыз

Эшкәртүче шина коралының сенсорларын кулланып караганнан соң, киләсе адым - сенсорлар өчен кушымта кодын язу. Микроконтроллер кодына турыдан-туры күчү урынына, кушымта кодын Python телендә языгыз. Күп кенә шина утилиталары плагиннарны конфигурацияли һәм язу скриптларын язганда код үрнәген куллана, Python гадәттә шулай эшли. NET - net эчендәге телләрнең берсе. Python телендә кушымталар язу тиз һәм җиңел, һәм ул кертелгән мохиттә тестлау кебек катлаулы булмаган кушымталарда сенсорларны сынап карау ысулын тәкъдим итә. Югары дәрәҗәдәге код булу кертелгән булмаган инженерларга кертелгән программа тәэминаты инженеры ярдәменнән башка сенсор скриптларын һәм тестларын табуны җиңеләйтәчәк.

3. Сенсорны Micro Python белән тикшерегез

Python телендә беренче кушымта кодын язуның өстенлекләренең берсе - Bus-utility кушымта программалаштыру интерфейсына (API) кушымта чакыруларын Micro Python чакыруы белән җиңел алыштырырга мөмкин. Micro Python реаль вакыт режимында урнаштырылган программа тәэминатында эшли, анда инженерлар аның кыйммәтен аңлау өчен күп сенсорлар бар. Micro Python Cortex-M4 процессорында эшли, һәм бу кушымта кодын төзәтү өчен яхшы мохит. Бу гади генә түгел, монда I2C яки SPI драйверларын язарга кирәкми, чөнки алар Micro Python функция китапханәсендә инде яктыртылган.

4. Сенсор белән тәэмин итүче кодын кулланыгыз

Сенсор җитештерүчесеннән "алынып алынган" теләсә нинди код үрнәген инженерларга сенсорның ничек эшләвен аңлау өчен күп юл үтәргә туры киләчәк. Кызганычка каршы, күп кенә сенсор җитештерүчеләре кертелгән программа тәэминаты дизайны буенча белгечләр түгел, шуңа күрә матур архитектура һәм нәфислекнең җитештерүгә әзер үрнәген табарга өметләнмәгез. Сатучы кодын кулланыгыз, бу өлешнең ничек эшләвен өйрәнегез, һәм рефакторингның күңелсезлеге аны кертелгән программа тәэминатына чиста рәвештә интеграцияләгәнче килеп чыгачак. Ул "спагетти" дип башланырга мөмкин, ләкин җитештерүчеләрнең сенсорларының ничек эшләвен аңлауларын куллану продукт чыгарылыр алдыннан күп җимерелгән ял көннәрен киметергә ярдәм итәчәк.

5. Сенсорларны берләштерү функцияләре китапханәсен кулланыгыз

Сенсорның тапшыру интерфейсы яңа түгел һәм моңарчы эшләнмәгән булырга мөмкин. Күп кенә чип җитештерүчеләре тарафыннан бирелгән "Сенсорны берләштерү функцияләре китапханәсе" кебек барлык функцияләрнең билгеле китапханәләре эшкәртүчеләргә тизрәк яки хәтта яхшырак өйрәнергә ярдәм итә һәм продукт архитектурасын яңадан эшләү яки кискен үзгәртү циклыннан качарга ярдәм итә. Күп кенә сенсорларны гомуми төрләргә яки категорияләргә берләштерергә мөмкин, һәм бу төрләр яки категорияләр, дөрес кулланылса, диярлек универсаль яки кабат куллану җиңелрәк булган драйверларның шома эшләнүен тәэмин итәчәк. Сенсорны берләштерү функцияләренең бу китапханәләрен табыгыз һәм аларның көчле һәм көчсез якларын өйрәнегез.

Сенсорлар кертелгән системаларга интеграцияләнгәндә, проектлау вакытын һәм куллану җиңеллеген яхшыртырга ярдәм итүче күп ысуллар бар. Эшкәртүчеләр, проектлау башында һәм аларны түбәнрәк дәрәҗә системага интеграцияләгәнче, сенсорларның ничек эшләвен югары дәрәҗәдәге абстракциядән өйрәнеп, беркайчан да "ялгышмаячаклар". Бүгенге көндә кулланылырга мөмкин булган күп кенә ресурслар эшчеләргә нульдән башламыйча "эшкә керергә" ярдәм итәчәк.